1, Analyse af skademekanismen ved vibration til LCD
Mekanisk stødskader
Den inertikraft, der genereres af vibrationer, kan få LCD-glassubstratet til at adskilles fra baggrundsbelysningsmodulet eller få FPC-stikket og bundkortets loddeforbindelser til at knække. For eksempel oplevede et bilnavigationssystem intermitterende sorte skærmfejl på grund af dårlig kontakt med LCD-kablet forårsaget af vibrationer under kørsel på ujævne veje.
Strukturel træthedsfejl
Langtidsvibrationer kan forårsage metaltræthed i faste skruer, spænder og andre komponenter, hvilket reducerer forspændingskraften. Efter 3 års drift blev et bestemt industrielt kontroludstyr lukket ned på grund af LCD-hældningen forårsaget af løse skruer, der udløste sikkerhedsbeskyttelsesmekanismen.
Forringelse af optisk ydeevne
Vibrationer kan få optiske komponenter såsom lyslederplader og lysende film til at flytte sig, hvilket resulterer i ujævn displaylysstyrke eller farveskæring. En bestemt medicinsk monitor oplevede lokale lyspunkter på grund af vibrationer under transport, hvilket påvirkede læsningen af kliniske data.
2, Kerneprincipper for anti-vibrationsfast design
Stiv fleksibel koblingsdesign
Introduktion af elastiske bufferelementer i stive støttestrukturer for at absorbere vibrationsenergi gennem deformation. For eksempel kan udfyldning af en silikonepude mellem LCD-skærmen og metalrammen reducere vibrationstransmissionshastigheden med 60 %.
Fastgørelse af flere punkter
Indførelse af en sammensat fikseringsmetode med "skrue+spænde+klæbemiddel" for at danne en tre-dimensionel retningsbestemt begrænsning. Et bestemt flyinstrument-LCD er fastgjort med 4 M2.5-skruer, 2 sæt L--formede spænder og strukturelt klæbemiddel og har bestået en vibrationstest med en G-værdi på 15.
Kvalitetsfordelingsoptimering
Juster kvalitetscentret af LCD-komponenten med det faste punkt for at reducere vibrationsmomentet. Et bestemt bilmonteret HUD-system justerede tykkelsen af baggrundsbelysningsmodulet for at flytte massecentret ned med 12 mm, hvilket reducerede afbøjningsvinklen forårsaget af vibrationer med 45 %.
3, Detaljeret forklaring af centrale faste teknologier
Innovation i mekaniske faste konstruktioner
Dobbelt møtrik anti-løsende design
Tilføj en fjederskive mellem skruen og møtrikken for at modvirke, at vibrationer løsnes ved brug af elastisk forspændingskraft. En vis skærm til entreprenørmaskiner bruger M3 rustfri stålskruer kombineret med DIN127B fjederskiver for at opretholde en forspændingsdæmpning på mindre end 15 % i vibrationsfrekvenser på 20-2000Hz.
Kileformet spændestruktur
Design en "svalehalerille+kileblok" matchende struktur, og opnå skruefri fiksering gennem princippet om skrå selv-låsning. En håndholdt detektor anvender dette skema, og LCD'et viser ingen forskydning under 1,5 meter faldtesten.
Flydende monteringsbeslag
Elastiske støttearme er installeret mellem LCD-skærmen og enhedens kabinet, hvilket giver mulighed for en lille forskydning for at sprede vibrationsenergi. En vis skærm for jernbanetransit blev understøttet af fire sæt fjederstålplader og viste normal funktionalitet under en jordskælvssimuleringstest med en styrke på 8.
Materialevalg og overfladebehandling
Anvendelse af dæmpende materialer
Sæt 3M VHB på den faste kontaktflade ™ Tape eller silikoneskum, med en tabsfaktor på 0,8 eller derover, kan effektivt dæmpe højfrekvente vibrationer. En vis drone gimbal LCD bruger en 0,5 mm tyk silikonepude, hvilket reducerer vibrationsstøj med 20dB.
Metal overfladebehandling
Påfør Dacromet-belægning på komponenter såsom skruer og beslag for at øge korrosionsbestandigheden og øge friktionskoefficienten. Et vist havudforskningsudstyr har forlænget vedligeholdelsestiden for skruens forspændingskraft fra 1 år til 5 år gennem denne behandling.
Strukturel klæbende forstærkning
Brug strukturel epoxyharpiks (såsom Loctite EA9497) til at udfylde hullerne med en forskydningsstyrke på 25 MPa, som kan erstatte 30 % af de mekaniske fikseringspunkter. En vis medicinsk endoskopskærm blev fastgjort med FPC ved hjælp af klæbemiddel og bestod 100.000 bøjningstests.
Optimering af montageproces
Styring af forspændingskraft
Brug en momentnøgle til at stramme skruerne i en diagonal skiftende rækkefølge, med en forspændingstolerance kontrolleret inden for ± 5 %. Instrumentpanelets samlebånd på et bestemt nyt energikøretøj har reduceret LCD-løshedsprocenten fra 8 % til 0,3 % gennem denne proces.
Positionering af salgsorientering
Opsæt en Φ 2 mm konisk positioneringsstift på montageoverfladen, matchet med et styrehul med et mellemrum på 0,1 mm, for at sikre præcis justering mellem LCD-skærmen og huset. En bestemt halvlederenhed anvender denne ordning, som forbedrer samlingseffektiviteten med 40%.
Trykholdende hærdningsproces
Påfør et tryk på 0,5 MPa på de strukturelle klæbemiddelkomponenter, og oprethold det i 24 timer for at hærde det klæbende lag fuldstændigt. En vis satellit-ladnings-LCD har gennemgået vibrationstest i vakuummiljøet gennem denne proces.
4, Test af validering og løbende forbedring
Vibrationsteststandarder
Sinusformet sweep-test: Påfør 5g acceleration i frekvensområdet 5-500Hz i henhold til ISO 16750-3-standarden i 8 timer.
Tilfældig vibrationstest: Simuler faktiske arbejdsforhold og anvend en effektspektraltæthed på 0,04g ²/Hz inden for frekvensbåndet på 20-2000Hz i 2 timer.
Slagtest: Påfør 50 g spidsacceleration og 11 ms halv sinusbølgepåvirkning i henhold til MIL-STD-810G-metoden for at kontrollere den strukturelle integritet.
Analyse af fejltilstand
Fang LCD-forskydningsbanen under vibrationsprocessen gennem højhastighedskameraer-, og optimer den faste struktur gennem finite element-analyse (FEA). En vis skærm til entreprenørmaskiner brugte denne metode til at øge resonansfrekvensen fra 120Hz til 350Hz.
Livsaccelerationstest
Kør kontinuerligt i 1000 timer under 3 gange de nominelle vibrationsbetingelser for at detektere tidlige fejlkarakteristika såsom skrueforspændingsdæmpning og klæbemiddelrevner. En vis skærm for jernbanetransit har bestået denne test og forventes at have en levetid på 15 år.
5, Industry case: LCD-fast løsning til et avanceret-mineudstyr
En international minegruppe har bestilt udviklingen af en eksplosionssikker-minedriftsskærm, der opfylder følgende krav:
Tilpas til temperatursvingninger fra -30 grader til 60 grader
For at modstå vibrationer på 8. niveau specificeret i MT/T 818 standard (peakacceleration på 50m/s²)
IP66 beskyttelsesniveau
Løsning:
Strukturel innovation: Ved at vedtage en sammensat struktur af "aluminiumslegeringsramme + rustfrit stålspænde + silikonebuffer", er spændets hældningsvinkel designet til at være 15 grader, hvilket opnår selv-låsende funktion.
Materialeopgradering: Skruerne er lavet af A2-70 rustfrit stål og har en galvaniseret nikkellegering overflade; Puden er lavet af silikone med en Shore-hårdhed på 40 og en kompressionssæthastighed på mindre end 10%.
Procesoptimering: Påfør Loctite 243 gevindlåsende klæbemiddel først under monteringen, brug derefter en elektrisk momentnøgle til at stramme med en forspændingskraft på 5N · m, og fastgør til sidst spændet gennem lasersvejsning.
Testbekræftelse: Efter at have bestået -40 graders lav-temperaturstarttest, 8-niveaus vibrationstest og 1-meters faldtest, har LCD'et ingen løshed, revner eller unormalt display.
Denne plan gør det muligt for udstyret at fungere uafbrudt i 2 år uden fejl i det australske mineområde, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne med 75 % sammenlignet med den oprindelige plan.
